Поляризация Света Презентация 11 Класс Физика

Поляризация Света Презентация 11 Класс Физика.rar
Закачек 2554
Средняя скорость 8265 Kb/s
Скачать

Поляризация Света Презентация 11 Класс Физика

  • Скачать презентацию (3.4 Мб)
  • 190 загрузок
  • 2.3 оценка

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

Аннотация к презентации

Презентация для школьников на тему «Поляризация света 11 класс» по физике. pptCloud.ru — удобный каталог с возможностью скачать powerpoint презентацию бесплатно.

Поляризация света Presented by Ann Ivanova

В 1669 г. датский учёный Эразм Бартолин сообщил о своих опытах с кристаллами известкового шпата (CaCO3), чаще всего имеющими форму правильного ромбоэдра, которые привозили возвращающиеся из Исландии моряки. Он с удивлением обнаружил, что луч света при прохождении сквозь кристалл расщепляется на два луча. Если на толстый кристалл исландского шпата направить узкий пучок света, то из кристалла выйдут два пространственно разделенных луча, параллельных друг другу и падающему лучу.

ДВОЙНОЕ ЛУЧЕПРЕЛОМЛЕНИЕ Даже в том случае, когда первичный пучок падает на кристалл нормально, преломленный пучок разделяется на два, причем один из них является продолжением первичного, а второй отклоняется. Второй из этих лучей получил название необыкновенного, а первый — обыкновенного. Необыкновенный Обыкновенный В кристалле исландского шпата имеется единственное направление, вдоль которого двойное лучепреломление не наблюдается. Направление в оптически анизотропном кристалле, по которому луч света распространяется, не испытывая двойного лучепреломления, называется оптической осью кристалла. Любая прямая, проходящая параллельно данному направлению, является оптической осью кристалла. Кристаллы в зависимости от типа их симметрии бывают одноосные и двуосные.

В 1808 г. французский физик Этьен Луи Малюс сформулировал смысл явления поляризации света — выделение из естественного света лучей, имеющих упорядоченную структуру. В 1860—1865 Максвелл создал теорию электромагнитного поля, из которой следовало существование электромагнитных волн. Если считать естественный свет потоком огромного количества разных электромагнитных волн, то: Поляризация — выделение из естественного света электромагнитных волн с ориентированными в одной плоскости колебаниями вектора напряженности.

ОПЫТЫ С ТУРМАЛИНОМ Кристалл турмалина имеет ось симметрии и принадлежит к числу одноосных кристаллов. Возьмем прямоугольную пластину турмалина, вырезанную таким образом, чтобы одна из ее граней была параллельна оси кристалла. Если направить нормально на такую пластину пучок света, то вращение пластины вокруг пучка никакого изменения света, прошедшего через него, не вызовет. На первый взгляд может показаться, что свет частично поглотился в кристалле и больше ничего не произошло. Однако световая волна приобрела новые свойства.

Эти новые свойства обнаруживаются, если пучок заставить пройти через второй точно такой же кристалл турмалина, параллельный первому. При одинаково направленных осях кристалла ничего, кроме ослабления пучка не происходит. Если второй кристалл вращать, оставляя первый неподвижным, то обнаружится явление гашения света. По мере увеличения угла между осями интенсивность света уменьшается. Когда оси перпендикулярны друг другу, свет не проходит совсем.

Из описанных выше опытов следует два факта: СЛЕДСТВИЯ -Световая волна, идущая от источника света, полностью симметрична относительно направления распространения (при вращении кристалла вокруг луча в первом опыте не менялась) -Волна, вышедшая из первого кристалла, не обладает осевой симметрией.

ОБЪЯСНЕНИЯ Свет – поперечная волна. Но в падающем от обычного источника пучке волн присутствуют колебания всевозможных направлений, перпендикулярных направлению распространения волн. Согласно этому световая волна обладает осевой симметрией, являясь в то же время поперечной. Световая волна с колебаниями по всем направлениям, перпендикулярным направлению распространения, называется естественной. Кристалл турмалина обладает способностью пропускать световые волны с колебаниями, лежащими в одной определенной плоскости.

Световые волны с колебаниями, лежащими в одной определенной плоскости называются плоскополяризованными. Из первого кристалла выходит плоскополяризованная волна. При скрещенных кристаллах (угол между осями 90°) она не проходит сквозь второй кристалл. Если оси кристаллов составляют между собой некоторый угол, отличный от 90°, то проходят колебания, амплитуда которых равна проекции амплитуды волны, прошедшей через первый кристалл, на направление оси второго кристалла.

Интенсивность света, прошедшего через пластинки, меняется в зависимости от угла φ между оптическими осями кристаллов по закону Малюса: где I1 и I — соответственно интенсивности света, падающего на второй кристалл и вышедшего из него, угол φ – угол между осями кристаллов. Амплитуда Е световых колебаний, прошедших через вторую пластинку, будет меньше амплитуды световых колебаний E1, падающих на первую пластинку в cos φраз.

ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛЯРИЗАЦИИ В НАУКЕ И ТЕХНИКЕ Выделение волн с заданной плоскостью колебаний вектора Е Гашение бликов отраженного света Очки водителя Объектив фотоаппарата с поляроидом

— Вращение плоскости поляризации некоторыми веществами — при анализе состава растворов и расплавов Например, определение концентрации раствора сахара при его производстве по углу поворота плоскости поляризации света, прошедшего через струю раствора. — Вращение плоскости поляризации в напряженных элементах прозрачных тел Например, при моделировании узлов машин.

Шлиф поликристалла в поляризованном свете (По двойному лучепреломлению можно изучать структуру сложных кристаллов) — Зависимость ориентации плоскости поляризации разного цвета волн от особенностей кристаллической структуры твердого тела.

Успейте воспользоваться скидками до 70% на курсы «Инфоурок»

Описание презентации по отдельным слайдам:

Тема урока Поляризация света ГБОУ СОШ №1877 «Люблино» Учитель физики Л. Н. Молочко

Задачи на повторение 1.В некоторую точку пространства приходят когерентные лучи с оптической разностью хода 1,8 мкм. Определить усилится или ослабнет свет в этой точке, если в нее приходят лучи с длиной волны 600 нм. 2. При помощи дифракционной решетки с периодом 0,02 мм получено первое дифракционное изображение на расстоянии 3,6 см от центрального и на расстоянии 1,8 м от решетки. Найти длину световой волны.

Поперечность световых волн. Колебание векторов напряженности электрического поля и индукции магнитного поля происходит в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны. Эти векторы перпендикулярны друг другу.

Какова ориентация векторов напряженности и индукции в плоскости колебания?

Рассмотрим упрощенный вариант: колебания вектора напряженности Если колебания происходят в одном направлении получается линейно- (плоско-) поляризованный свет. Схематическое изображение электромагнитных колебаний в луче обыкновенного (1) и поляризованного света (2).

Поляризованный свет получают используя поляризаторы. Поляроид- особая тонкая кристаллическая пленка толщиной 0,1 мм из герапатита, нанесенная на целлулоид или стеклянную пластинку. Если посмотреть через поляризатор на естественный свет и покрутить его вокруг своей оси, то свет станет менее интенсивным и приобретет характерную окраску.

При пропускании света через два поляроида у него обнаруживаются новые свойства. При вращении одной пластинки относительно другой интенсивность прошедшего света меняется от полного пропускания в случае, когда плоскости поляризации обоих пластинок совпадают, до полного гашения, в случае, когда эти плоскости перпендикулярны.

Аналогия поляризации света и колебания шнура изменяющиеся по направлению 1.Пропустим шнур через щель, она выделит колебания в одной плоскости. 3. Если щели будут перпендикулярны друг другу, то после второй щели колебания полностью погасятся 2. Пропустим шнур через две параллельные друг другу щели, колебания будут проходить полностью

Естественные поляризаторы- одноосные кристаллы (обладающие симметрией вращения относительно некоторого направления). Прямоугольные пластинки из турмалина или исландского шпата, которые вырезаны так, что одна из граней параллельна оси. При прохождении естественного света через такую пластину на выходе получается плоскополяризованный свет.

Турмалин голубой, розовый, зеленый Исландский шпат

Применение поляризации На солнечные очки наносится поляризационная пленка для избавления от бликов, которые получаются при отражении света.

В трехмерном кинематографе поляризация используется для разделения изображения для левого и правого глаза.

Поляризационные фильтры используются для улучшения качества изображения.

Электромагнитная теория света Опыты с поляризатором доказали поперечность электромагнитных волн и еще раз подтвердили теорию Максвелла. Поляризовать продольные волны невозможно, так как колебание продольных волн происходит вдоль направления распространения волны. Явление поляризации света в очередной раз доказывает волновую природу света.

Выполнение теста «Поляризация света» сборник тестов по физике авт. Сычев Ю. Н. Сыпченко Г. В. Домашнее задание §73 – 74. Краткие итоги главы 10. Справка для интересующихся Герапатит — кристаллическое вещество состава 4С 20 Н 24N2O2.3Н 2 SО 4.2НJ.J 4.6H2 O, осаждающееся при действии спиртового раствора йода на уксуснокислый раствор сернокислого хинина, кристаллизующееся в виде изумрудно-зеленых с золотистым блеском табличек и поляризующих свет подобно турмалину.

Презентация для обучающихся 11 класса, общеобразовательный уровень, может использоваться преподавателями физики при объяснении темы.

Прелагаются две задачи по дифракции для самостоятельного решения.

Перед объяснением необходимо вспомнить явления дисперсии, интерференции и дифракции световых волн. Поляризация света еще одно свидетельство волновой природы света.

После введения понятия плоско-поляризованный свет и неоходимых пояснений, учащимся предлагается посмотреть через поляризатор на естественный свет, поворачивая его вокруг своей оси, затем посмотреть на свет через два поляроида, поворачивая один из них, объяснить наблюдаемое изменение интенсивности света до полного гашения.

Применение поляризации света всегда вызывает интерес.

Для закреплпения изученного можно предложить тематический тест.

В 1669 г. датский учёный Эразм Бартолин сообщил о своих опытах с кристаллами известкового шпата (CaCO3), чаще всего имеющими форму правильного ромбоэдра, которые привозили возвращающиеся из Исландии моряки. Он с удивлением обнаружил, что луч света при прохождении сквозь кристалл расщепляется на два луча. Если на толстый кристалл исландского шпата направить узкий пучок света, то из кристалла выйдут два пространственно разделенных луча, параллельных друг другу и падающему лучу.

ДВОЙНОЕЛУЧЕПРЕЛОМЛЕНИЕ Даже в том случае, когда первичный пучок падает на кристалл нормально, преломленный пучок разделяется на два, причем один из них является продолжением первичного, а второй отклоняется. Второй из этих лучей получил название необыкновенного, а первый — обыкновенного. В кристалле исландского шпата имеется единственное направление, вдоль которого двойное лучепреломление не наблюдается. Направление в оптически анизотропном кристалле, по которому луч света распространяется, не испытывая двойного лучепреломления, называется оптической осью кристалла. НеобыкновенныйОбыкновенный Любая прямая, проходящая параллельно данному направлению, является оптической осью кристалла. Кристаллы в зависимости от типа их симметрии бывают одноосные и двуосные.

В 1808 г. французский физик Этьен Луи Малюс сформулировал смысл явления поляризации света — выделение из естественного света лучей, имеющих упорядоченную структуру. В 1860—1865 Максвелл создал теорию электромагнитного поля, из которой следовало существование электромагнитных волн. Если считать естественный свет потоком огромного количества разных электромагнитных волн, то:Поляризация — выделение из естественного света электромагнитных волн с ориентированными в одной плоскости колебаниями вектора напряженности.

ОПЫТЫ С ТУРМАЛИНОМ Кристалл турмалина имеет ось симметрии и принадлежит к числу одноосных кристаллов. Возьмем прямоугольную пластину турмалина, вырезанную таким образом, чтобы одна из ее граней была параллельна оси кристалла. Если направить нормально на такую пластину пучок света, то вращение пластины вокруг пучка никакого изменения света, прошедшего через него, не вызовет. На первый взгляд может показаться, что свет частично поглотился в кристалле и больше ничего не произошло. Однако световая волна приобрела новые свойства.

Эти новые свойства обнаруживаются, если пучок заставить пройти через второй точно такой же кристалл турмалина, параллельный первому. При одинаково направленных осях кристалла ничего, кроме ослабления пучка не происходит. Если второй кристалл вращать, оставляя первый неподвижным, то обнаружится явление гашения света. По мере увеличения угла между осями интенсивность света уменьшается. Когда оси перпендикулярны друг другу, свет не проходит совсем.

СЛЕДСТВИЯ Из описанных выше опытов следует два факта: — Световая волна, идущая от источника света, полностью симметрична относительно направления распространения (при вращении кристалла вокруг луча в первом опыте не менялась)

ОБЪЯСНЕНИЯ Свет – поперечная волна. Но в падающем от обычного источника пучке волн присутствуют колебания всевозможных направлений, перпендикулярных направлению распространения волн.Согласно этому световая волна обладает осевой симметрией, являясь в то же время поперечной.Световая волна с колебаниями по всем направлениям, перпендикулярным направлению распространения, называется естественной. Кристалл турмалина обладает способностью пропускать световые волны с колебаниями, лежащими в одной определенной плоскости.

Световые волны с колебаниями, лежащими в одной определенной плоскости называются плоскополяризованными. Из первого кристалла выходит плоскополяризованная волна. При скрещенных кристаллах (угол между осями 90°) она не проходит сквозь второй кристалл. Если оси кристаллов составляют между собой некоторый угол, отличный от 90°, то проходят колебания, амплитуда которых равна проекции амплитуды волны, прошедшей через первый кристалл, на направление оси второго кристалла.

Интенсивность света, прошедшего через пластинки, меняется в зависимости от угла φ между оптическими осями кристаллов по закону Малюса: где I1 и I — соответственно интенсивности света, падающего на второй кристалл и вышедшего из него, угол φ – угол между осями кристаллов. Амплитуда Е световых колебаний, прошедших через вторую пластинку, будет меньше амплитуды световых колебаний E1, падающих на первую пластинку в cos φ раз.

ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛЯРИЗАЦИИ В НАУКЕ И ТЕХНИКЕ Выделение волн с заданной плоскостью колебаний вектора Е Гашение бликов отраженного света Объектив фотоаппарата с поляроидом

— Вращение плоскости поляризации некоторыми веществами — при анализе состава растворов и расплавов Например, определение концентрации раствора сахара при его производстве по углу поворота плоскости поляризации света, прошедшего через струю раствора.

— Зависимость ориентации плоскости поляризации разного цвета волн от особенностей кристаллической структуры твердого тела. (По двойному лучепреломлению можно изучать структуру сложных кристаллов)


Статьи по теме